Fenómenos cotidianos
A medida que avanzamos en nuestra vida cotidiana, vemos muchos fenómenos físicos y químicos complejos que damos por sentado. Abrimos una botella de vitaminas y encontramos ese molesto paquete de gel de sílice rebotando en su interior. Conectamos un ablandador de agua a la línea de agua principal de nuestra casa y, de repente, nuestra ropa está más suave y cuando lavamos con champú, formamos más espuma. Pero, ¿alguna vez nos detenemos a preguntarnos por qué? Por lo general, no lo hacemos. Pero lo sepamos o no, confiamos en los procesos de absorción y adsorción. Ambos procesos juegan un papel importante para hacer nuestra vida más fácil y cómoda.
¿Qué es la absorción?
La absorción es un proceso en el que los átomos o moléculas de una sustancia entran en otra sustancia líquida o sólida. Estos átomos o moléculas se asimilan completa o uniformemente en el líquido o sólido absorbente. En otras palabras, se disuelven en él. Lo que es absorbida es el absorbato , mientras que lo que lo hace la absorción es el absorbente . Todos estamos muy familiarizados con la absorción, ya que la usamos cada vez que agarramos una esponja o una toalla de papel para absorber un líquido derramado, como agua o café. La toalla absorbe el líquido en sí misma, dejando el área del derrame más seca. Las moléculas de agua o café se dispersan entre las fibras de celulosa de la toalla de papel.
¿Qué es la adsorción?
La adsorción es diferente a la absorción. La adsorción ocurre cuando los átomos o moléculas de una sustancia se adhieren a la superficie de una sustancia líquida o sólida diferente. El material que termina adhiriéndose a la superficie se llama adsorbato y el material que forma la superficie se llama adsorbente . Si ha visto gotas de niebla en la superficie de una ventana, ha visto adsorción. Esto sucede cuando el clima se enfría y el aire caliente de su casa entra en contacto con una ventana fría. El aire caliente contiene más humedad que el aire frío, por lo que el exceso de agua en el aire caliente se condensa en la superficie de la ventana.
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Las diferencias entre absorción y adsorción
La absorción y la adsorción son dos procesos completamente diferentes. De hecho, lo único que tienen en común es que en ambos procesos, los átomos o moléculas se mueven de un lugar a otro.
Absorción
Como hemos señalado, la absorción es un fenómeno de volumen en el que se combinan dos sustancias diferentes. Algunos de los otros aspectos únicos de la absorción incluyen:
- Es endotérmico: la absorción es endotérmica , lo que significa que es un proceso que tiene una entrada de energía. En la absorción, la energía del absorbido se suma a la energía del sistema absorbente, aumentando la energía de este sistema.
- Tiene una velocidad uniforme: el proceso de absorción ocurre y continúa a la misma velocidad hasta que todo el absorbido se disuelve en el absorbente.
- Crea una concentración uniforme: al final del proceso de absorción, la concentración del absorbente en el absorbente es uniforme.
- Es independiente de la temperatura: la temperatura a la que se produce la absorción no afecta la velocidad ni la eficiencia del proceso.
Adsorción
La adsorción se diferencia de la absorción en que es un fenómeno de superficie. Las dos sustancias diferentes no se combinan, pero el adsorbato simplemente se acumula en la superficie del adsorbente. Otros aspectos únicos de la adsorción incluyen:
- Es exotérmico: el proceso de adsorción es exotérmico , lo que significa que emite energía. Cuando las partículas de adsorbato se acumulan en la superficie del adsorbente, el sistema se vuelve más estable como resultado, disminuyendo su energía. Esto significa que se libera la energía extra, lo que hace que el proceso sea exotérmico.
- La tasa aumenta: la tasa de adsorción aumenta a una tasa constante hasta que se alcanza un equilibrio y luego se detiene.
- Existen diferentes concentraciones no uniformes: las concentraciones de adsorbato y adsorbente son diferentes ya que no se produce disolución y no hay acción masiva. La concentración en la superficie del sistema es diferente de la concentración del adsorbente.
- Funciona mejor a bajas temperaturas.Sin embargo, esto funciona de manera diferente para los dos tipos de adsorción, que son la adsorción química y la adsorción física. Para la adsorción física, a medida que aumenta la temperatura del sistema, también lo hace la energía cinética de las partículas adsorbidas. Cuando esto ocurre, no se adhieren tan fácilmente a la superficie del adsorbente.
Tipos de adsorción
Hay dos tipos diferentes de adsorción, que son la adsorción física y la adsorción química . Estos dos procesos pueden ocurrir uno a la vez en un sistema de adsorbato y adsorbente, o pueden ocurrir juntos. Por ejemplo, un proceso de adsorción puede comenzar con el adsorbato depositado físicamente sobre la superficie del adsorbente, y luego puede seguir la adsorción química. Esto ocurre con mayor frecuencia si aumenta la temperatura del sistema.
Adsorción física
En la adsorción física , las partículas de adsorbato se mantienen en su lugar por las fuerzas de Van der Waals . Las fuerzas de Van der Waals surgen de cambios en la polaridad de los átomos o moléculas que pueden afectar su interacción cuando están muy juntos. Estas son fuerzas débiles que pueden desaparecer fácilmente si los átomos o moléculas (partículas) se separan más. A diferencia de la adsorción química, la adsorción física es un proceso reversible. Este proceso tampoco depende de las propiedades químicas del adsorbato y del adsorbente. Sin embargo, depende de la presión del sistema, especialmente cuando se trata de un gas.
Adsorción química
En la adsorción química , se forma un enlace químico real entre el adsorbato y el adsorbente. Esto significa que la adsorción química solo puede ocurrir si el adsorbato y el adsorbente pueden reaccionar entre sí. Como resultado, la adsorción química es un proceso selectivo. A diferencia de la adsorción física, la adsorción química no es reversible. La energía necesaria para iniciar un proceso de adsorción química también es mayor que la necesaria para iniciar un proceso de adsorción física, y se forman nuevos compuestos químicos en la superficie del adsorbente.
Aplicaciones de absorción y adsorción
Hay muchas aplicaciones muy útiles tanto de absorción como de adsorción que hacen la vida más fácil, limpia, saludable y divertida. La absorción de gas de membrana, o MGA, es un proceso de absorción que se utiliza para tratar aguas residuales industriales, así como para procesos de purificación en refinerías de petróleo. Los procesos de adsorción ayudan al teñido de la tela, lo que hace que los tintes se adhieran mejor a las superficies de la tela. La adsorción también se utiliza en procesos de química analítica como la cromatografía en la que se puede analizar una muestra de sangre para determinar el contenido de fármaco o similar. La adsorción también juega un papel importante en las acciones de algunos tipos de medicamentos.
Resumen de la lección
La absorción es un proceso en el que los átomos o moléculas de una sustancia se disuelven en otra sustancia a granel. La sustancia que se absorbe es el absorbato , mientras que la sustancia que hace el absorbente es el absorbente . La adsorción es un proceso en el que los átomos o moléculas de una sustancia se adhieren o se adhieren a la superficie de una sustancia líquida o sólida diferente. El material que se adhiere a la superficie se llama adsorbato , mientras que la sustancia de la superficie se llama adsorbente . Los procesos de absorción y adsorción tienen cualidades diferentes entre sí. Por absorción:
- El proceso es endotérmico o absorbe energía.
- El proceso tiene una velocidad uniforme.
- Hay una concentración uniforme.
- El proceso es independiente de la temperatura.
Para adsorción:
- El proceso es exotérmico o emite energía.
- La tasa aumenta hasta que se alcanza el equilibrio.
- La concentración del sistema no es uniforme.
- El proceso funciona mejor a temperaturas más bajas.
Hay dos tipos de adsorción, que son la adsorción física y la adsorción química. La adsorción física depende de las fuerzas de Van der Waals , que son fuerzas débiles de interacción entre átomos o moléculas que están muy juntas. La adsorción química depende de la formación de enlaces químicos reales entre el adsorbato y el adsorbente. La adsorción física es reversible, mientras que la adsorción química no lo es.
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